[发明专利]一种微曝高效垂直流人工湿地与沉水植物生态塘组合系统及其处理尾水的方法

说明书

本发明公开了一种微曝高效垂直流人工湿地与沉水植物生态塘组合系统及其处理尾水的方法，所述微曝高效垂直流人工湿地与沉水植物生态塘组合系统包括垂直流人工湿地子系统、高效微曝气子系统和生态塘子系统；所述垂直流人工湿地子系统包括湿地基质和湿地植物；所述高效微曝气子系统沿平面平均分布设置于所述湿地基质中部；所述垂直流人工湿地子系统设有与底部连通且高于底部的出水口，垂直流人工湿地子系统的出水口与生态塘子系统的进水口连通；所述生态塘子系统包括依次串联的至少两级种植有沉水植物的生态塘。本发明的组合系统对有机质和氮磷具有较强的处理能力，去除率高，且处理效果稳定，成本较低，具有研究价值，适于广泛推广。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，更具体地，涉及一种微曝高效垂直流人工湿地与沉水植物生态塘组合系统及其处理尾水的方法。

背景技术

随着我国水资源短缺以及水环境受污染情况日益严峻，城市污水处理厂二级出水即污水厂尾水对环境的二次污染问题逐渐引起人们的广泛重视。开展对城市污水处理厂尾水深度处理与回用，能有效地解决我国水资源匮乏问题，实现水资源可持续发展。由于我国普遍采用的城市污水处理厂尾水再生处理技术存在设备投资和运行费用比较昂贵、净化效果不太理想等问题，尾水再生利用的发展受到了限制。因此，开发高效、低耗、低成本、占地面积需要不大且具有良好生态价值的工艺对实现尾水深度净化回用有重大意义。

人工湿地技术是一种经济有效，管理方便的生态技术，可用于尾水深度净化，然而其脱氮能力不强成为实际应用的限制性因素。人工湿地的富氧能力受水力负荷、进出水方式以及水力停留时间的影响较大，在处理高负荷、高浓度废水时湿地的好氧氧化和消化能力会严重不足，从而造成系统对有机质和氮磷去除率的下降。在现有的技术研究中，有对人工湿地系统进行改进的措施，专利201720071848.2《强化脱氮的太阳能曝气垂直流人工湿地系统》中提到在人工湿地中安装了曝气设施，增强了系统的富氧能力，有利于系统对有机质以及氨氮的去除效率。然而，系统整体脱氮能力依赖于厌氧阶段的反硝化能力，系统中厌氧、缺氧环境的缺失会造成系统整体脱氮能力的下降。

因此，针对现有的技术问题，需要开发出对有机质和氮磷去除率更高的人工湿地系统。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的有机质和氮磷去除率不高的缺陷，提供一种微曝高效垂直流人工湿地与沉水植物生态塘组合系统，提供的组合系统对有机质和氮磷具有较强的处理能力，且处理效果稳定，成本较低，具有研究价值，适于广泛推广。

本发明的另一目的在于提供上述微曝高效垂直流人工湿地与沉水植物生态塘组合系统处理尾水的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种微曝高效垂直流人工湿地与沉水植物生态塘组合系统，包括垂直流人工湿地子系统、高效微曝气子系统和生态塘子系统；所述垂直流人工湿地子系统包括湿地基质和湿地植物；所述高效微曝气子系统沿平面平均分布设置于所述湿地基质中部；

所述垂直流人工湿地子系统设有与底部连通且高于底部的出水口，垂直流人工湿地子系统的出水口与生态塘子系统的进水口连通；所述生态塘子系统包括依次串联的至少两级种植有沉水植物的生态塘。

本发明的组合系统设置了高效微曝气子系统、垂直流人工湿地子系统和至少两级种植有沉水植物的生态塘子系统。首先搭建垂直流人工湿地系统，可根据不同类型的污水选择填充需要的基质。湿地基质上部为好氧区，在湿地基质中上层安装沿平面平均分布的高效微曝气子系统，根据进水水质的情况以及出水要求进行可控制的曝气，最大程度的提高系统的富氧氧化能力和硝化反应的进行。湿地基质下部为厌氧区，垂直流人工湿地从底部出水，通过提升出水高度的方式，在湿地底部设置厌氧储水层，提供厌氧环境，减少曝气装置对厌氧环境的影响，进一步提高系统的脱氮性能。湿地植物根系发达且生长繁殖较快，能够极大程度的提高氧气传输速率，增强系统内部微生物系统的活性。